Reestruturação da rede industrial aumenta disponibilidade e flexibilidade

Visão geral

Linha de enchimento na Bode Chemie  

Os produtos intermédios são enchidos em recipientes de 50 ml até 5 l

  • A rede empresarial da Bode Chemie está subdividida em uma rede de escritório e uma rede industrial. O intercâmbio de dados é regulado através de uma firewall.
  • Por condicionalismos históricos, a rede industrial foi concebida com uma estrutura circular plana e redundante. Por isso, todos os participantes comunicam através de uma rede Ethernet conjunta.
  • Os colaboradores da Bode Chemie, junto com a Phoenix Contact, desenvolveram um conceito que segmenta a rede industrial em subredes.

Perfil do cliente

Sendo um dos fabricantes líderes da Europa, a Bode Chemie produz na unidade de Hamburg-Stellingen mais de 400 produtos para desinfecção, limpeza, cuidado e antissepsia da pele. Por ano são produzidas cerca de 18.000 toneladas de mercadoria a granel. O portfólio abrangente é utilizado em todo o mundo.

Aplicação

A rede empresarial da Bode Chemie está subdividida em uma rede de escritório e uma rede industrial. O intercâmbio de dados entre ambas as redes é regulado através de uma firewall. Por condicionalismos históricos, a rede industrial foi concebida com uma estrutura circular plana e redundante. Por isso, todos os participantes – como PCs, equipamentos IHM, controladores e periféricos descentralizados – comunicam através de uma rede Ethernet conjunta.

Porém, esta abordagem esconde o risco de uma interferência mútua. Os pacotes de dados que, por exemplo, são enviados para todos os participantes como difusão, ocupam recursos que não podem ser usados para a comunicação de dados de processo direcionada e crítica em termos temporais. Além do mais, uma rede Ethernet de estrutura plana pode ser um alvo para vírus e outro malware. Com a estrutura de rede existente, a Bode Chemie também estava limitada em termos de endereços IP livres e possibilidade de manutenção do sistema.

Solução

Representação topológica da estrutura de rede na Bode Chemie  

Estrutura de rede na Bode Chemie

Por isso, seus colaboradores, junto com a Phoenix Contact, desenvolveram um conceito que segmenta a rede industrial em subredes. Essas subredes apresentam estruturas físicas circulares com switches gerenciáveis inteligentes, para que a disponibilidade possa aumentar.

Devido às grandes distâncias que precisam ser cruzadas, os anéis entre as unidades de produção foram concebidos com tecnologia Gigabit e de cabos de fibra óptica. Para dissolver as estruturas físicas circulares em conceitos lineares lógicos é usado o protocolo de redundância MRP (Media Redundancy Protocol). O acoplamento dos participantes Ethernet nas instalações de produção hierarquicamente inferiores é realizado através de conexões de cobre Fast Ethernet.

Switches Layer 3 no centro de processamento de dados da Bode Chemie  

Switches Layer 3 no centro de processamento de dados constituem o backbone industrial

O intercâmbio de dados nos setores industriais e nos processos de negócio hierarquicamente superiores é realizado de modo redundante através de uma conexão de cobre. Dois switches Layer 3 assumem a ligação. Eles formam o backbone industrial e disponibilizam respectivamente uma interface virtual de roteador para as diversas subredes e a rede do escritório. O backbone industrial é instalado em um ponto central no centro de processamento de dados da empresa. A estrutura modular dos switches Layer 3 usados no backbone industrial alarga ainda mais o espaço de manobra para futuras expansões da instalação.

Os switches gerenciáveis suportam diversas interfaces de usuário para o acesso aos dados de configuração e diagnóstico. Todos os ajustes necessários podem ser controlados através do servidor web do próprio equipamento ou via SNMP (Simple Network Management Protocol). O mesmo se aplica para a consulta dos dados de diagnóstico. Nas subredes em que se usa Profinet para a transmissão de dados de processo, os switches trabalham como dispositivos Profinet. Neste modo de operação, a engenharia atribui diretamente o seu endereço IP e o seu nome Profinet. Traps de SNMP asseguram um diagnóstico rápido. Eventos importantes, como a perda da alimentação de tensão redundante dos switches no anel, são transmitidos via SNMP para o software de diagnóstico FL VIEW instalado centralmente.

Resumo

Martin Petzold, Markus Schmidt e Dirk Schlüter da Bode Chemie  

Os responsáveis pelo projeto: Martin Petzold, Markus Schmidt e Dirk Schlüter

Graças à reestruturação foi registrado um aumento da estabilidade e disponibilidade de toda a rede industrial. O backbone industrial assegura uma clara responsabilidade e tempos de reação curtos. Em combinação com o software de diagnóstico, as funções correspondentes dos switches e a estrutura de rede roteada possibilitam ainda um diagnóstico rápido e abrangente.

As expansões e reestruturações da instalação podem ser implementadas com flexibilidade graças ao conceito modular e ao grau de estruturação. Isto também se aplica para a proteção planejada de instalações através de firewalls instaladas em pontos descentralizados, não se verificando mais custos de configuração.

PHOENIX CONTACT
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